但對于以電纜供電為主的中壓配電網(wǎng),如大城市城區(qū)配電網(wǎng)、大中工礦企業(yè)配電網(wǎng)、中小型發(fā)電機(jī)電壓直配電網(wǎng)、大容量火力發(fā)電廠的高壓廠用電系統(tǒng)等,傳統(tǒng)的接地方式還有一些不足之處,主要有以下幾點(diǎn):1)內(nèi)過電壓倍數(shù)較高,可達(dá)3.5~4倍過電壓。間歇性電弧過電壓及諧振過電壓絕緣已經(jīng)超過了避雷器允許承載能力,要求避開這兩種過電壓的發(fā)生和發(fā)展,從而需提高電網(wǎng)的整體絕緣水平。專業(yè)汽車熔斷器對于具有大量高壓電動(dòng)機(jī)的工礦企業(yè)和火力發(fā)電廠,配合較難實(shí)現(xiàn)。2)單相接地故障下,在升高的穩(wěn)態(tài)電壓下運(yùn)行時(shí)間在2h以上,不僅會(huì)導(dǎo)致絕緣早期老化,或在薄弱環(huán)節(jié)發(fā)生閃絡(luò),引起多點(diǎn)故障,釀成斷路器異相開斷,惡化開斷條件。3)電纜為非自恢復(fù)絕緣,發(fā)生單相接地必是永久性故障,不允許繼續(xù)行,必須迅速切斷電源,避免擴(kuò)大事故。所以主要由電纜線路組成的3~10kV電網(wǎng),在電容電流超過10A(發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)為7A)時(shí),廣東汽車熔斷器宜采用中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地,單相接地故障立即跳閘的接地方式。由于立即跳閘而影響的供電連續(xù)性,則可從提高線路或設(shè)備的冗余度來解決,目前城網(wǎng)和大容量發(fā)電機(jī)組的高壓廠用電系統(tǒng)已經(jīng)按此設(shè)置。
限制過電壓的保護(hù)措施及過電壓保護(hù)裝置的選擇,限制過電壓的保護(hù)措施。如前所述,F(xiàn)-C回路的過電壓包括真空接觸器在開斷感性電流時(shí)產(chǎn)生的過電壓、真空接觸器觸頭分開瞬間可能產(chǎn)生的高頻電弧重燃過電壓、高壓限流熔斷器產(chǎn)生的會(huì)危害高壓電動(dòng)機(jī)絕緣的熔斷電弧電壓。專業(yè)汽車熔斷器對這些過電壓應(yīng)采取措施限制其幅值和陡度,以免造成設(shè)備損壞在設(shè)備選擇上,熔斷器在滅弧過程中伴隨著電弧電壓而出現(xiàn)操作過電壓,此過電壓的幅值與開斷電流和熔體結(jié)構(gòu)有關(guān),而與工作電壓關(guān)系不是很大,制造廠家規(guī)定此電壓不超過兩倍相對地電壓,低于電動(dòng)機(jī)和變壓器的絕緣強(qiáng)度,可以不加限制措施,但需在訂貨時(shí)向廠家明確此要求。如制造廠無法滿足該要求時(shí),應(yīng)根據(jù)實(shí)際操作過電壓情況在過電壓保護(hù)和絕緣設(shè)計(jì)時(shí)按相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)采取限制過電壓的措施,保護(hù)設(shè)備絕緣。另外,熔斷器不宜降壓使用。F-C回路過電壓保護(hù)裝置通常布置在F-C回路柜內(nèi),廣東汽車熔斷器如果過電壓保裝置不能滿足保護(hù)設(shè)備絕緣的需要,則需要調(diào)整過電壓保護(hù)裝置的布置位置,將過電壓保護(hù)裝置置于電動(dòng)機(jī)端以提高保護(hù)效果。
火力發(fā)電廠中對不要求自起動(dòng)的Ⅱ、Ⅲ類電動(dòng)機(jī)和不能自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)一般設(shè)置0.5時(shí)限的低電壓保護(hù);廣東汽車熔斷器對于1類電動(dòng)機(jī),當(dāng)裝有自動(dòng)投入的備用機(jī)械時(shí),或未保證人身和設(shè)備安全,在電源電壓長時(shí)間消失后須自動(dòng)切除時(shí),均應(yīng)裝設(shè)9-10s的低電壓保護(hù)。F-C回路中低電壓保護(hù)構(gòu)成方法如下:一是對真空接觸器由直流或直接由交流220V控制情況,由接于F-C柜上的綜合保護(hù)裝置通過檢測來自于母線TV的電壓信號(hào)實(shí)現(xiàn),接點(diǎn)作用于接觸器跳閘;二是對接觸器通過降壓變壓器(由一次回路直接降壓)交流控制情況,電保持型的真空接觸器本身具有低電壓保護(hù)功能,機(jī)械保持型的真空接觸器仍由接于F-C柜上的綜合保護(hù)裝置通過檢測來自于母線TV的電壓信號(hào)實(shí)現(xiàn)。專業(yè)汽車熔斷器由綜合保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)的低電壓保護(hù)設(shè)為兩段。低壓電保護(hù)一段動(dòng)作電壓為動(dòng)作時(shí)限為9s。式中Un為系統(tǒng)的額定電壓。斷相(不平衡)運(yùn)行保護(hù)。FC回路故障時(shí),由于熔斷器可能出現(xiàn)單相熔斷,為防止三相電壓不平衡的危害,F(xiàn)C回路需裝設(shè)此保護(hù)。目前F-C開關(guān)柜所采用的熔斷器均要求配撞擊器,撞擊器可實(shí)現(xiàn)上述保護(hù)撞擊器的作用是熔斷器熔斷時(shí)立即動(dòng)作聯(lián)跳接觸器,避免設(shè)備非全相運(yùn)行。
為避免阻礙新型熔斷器的未來發(fā)展,不同制造廠的熔斷器的特性曲線會(huì)存在差異。專業(yè)汽車熔斷器目前FC回路設(shè)備的制造廠和設(shè)備規(guī)格較多,不同型號(hào)設(shè)備之間的特性有一定差異,根據(jù)對各主要制造廠熔斷器特性曲線的比較,以系統(tǒng)電壓為6kV為例,可初步確定功率不超過1250kW的高壓電動(dòng)機(jī)和容量不大于1600kVA的低壓廠用變壓器可以選用FC回路供電,并根據(jù)工程中采用的具體設(shè)備規(guī)范進(jìn)行核算和調(diào)整。這個(gè)容量上限是按采用熱穩(wěn)定電流為4kA、4s的真空接觸器得出的并推薦同樣適用于真空接觸器熱穩(wěn)定電流為 6kA、4s 時(shí),這主要是基于DL/T 5153《火力發(fā)電廠廠用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中對 2000kW 及以上電動(dòng)機(jī)和2000kVA 及以上變壓器有建議裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)的相關(guān)規(guī)定。F-C 回路由于熔斷器動(dòng)作的不可操縱性而不能使用在要求設(shè)置差動(dòng)保護(hù)的回路上,當(dāng)采用熱穩(wěn)定電流為6kA、4s 的真空接觸器時(shí)雖然可以選擇額定電流更大的熔斷器并相應(yīng)提高供電負(fù)荷容量,但對于變壓器來說,1600kVA 以上即為2000kVA 等級,廣東汽車熔斷器容量已沒有提升的余地;而對于電動(dòng)機(jī),根據(jù)目前火力發(fā)電廠的輔機(jī)情況,容量介于 1250~2000kW 之間的電動(dòng)機(jī)數(shù)量很少,提升電動(dòng)機(jī)回路容量上限的經(jīng)濟(jì)意義不大。
由真空接觸器承擔(dān)一部分分?jǐn)喙δ埽溥^流閉鎖電流為的計(jì)算方法與式(55)相同。另外,廣東汽車熔斷器由于變壓器回路合閘時(shí)會(huì)產(chǎn)生勵(lì)磁涌流,此時(shí)可考慮為電流速斷保護(hù)設(shè)置比較短的動(dòng)作時(shí)限,以避開勵(lì)磁涌流的影響,提高直考慮空接觸器的動(dòng)作范圍。中口接在相電流上的電流速斷保護(hù)的整定電流可按下列條件整定。首先故是應(yīng)躲過外部短路故障電流時(shí)流過保護(hù)的最大短路電流、整定電流I過流保護(hù)。過流保護(hù)作為速斷保護(hù)的后備保護(hù),接在相電流上的過流保護(hù)的整定電流按躲過變壓器所帶負(fù)荷中需要自啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的最大啟動(dòng)電流之和整定。根據(jù)有關(guān)變壓器標(biāo)準(zhǔn),變壓器低壓側(cè)三相短路時(shí)熱穩(wěn)定容許時(shí)間為2s,考慮到與下級保護(hù)的配合,保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)在1.5s左右。專業(yè)汽車熔斷器該保護(hù)按躲過變壓器低壓側(cè)需自起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)條件整定,動(dòng)作時(shí)間取1.5s,同時(shí)應(yīng)注意保護(hù)與熔斷器時(shí)間一電流特性曲線F的交點(diǎn)對應(yīng)的電流值小于過流閉鎖電流IN。這樣,變壓器的保護(hù)由三段構(gòu)成:曲線E為過負(fù)荷保護(hù),由于是按變壓器的過負(fù)荷能力選擇,故可使其過負(fù)荷能力充分發(fā)揮。
3~10kV電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式包括傳統(tǒng)的不接地或經(jīng)消弧線圈接地,以及電阻接地等多種接地方式。要確定電網(wǎng)的接地方式,必須綜合考慮供電安全可靠性和連續(xù)性、配電網(wǎng)和線路結(jié)構(gòu)、過電壓保護(hù)和絕緣配合、繼電保護(hù)構(gòu)成和跳閘方式、設(shè)備安全和人身安等諸多因素。專業(yè)汽車熔斷器下面簡要介紹幾種常用的接地方式及其對過電壓的影響。3~10kV電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式可以簡單的歸納為單相故障時(shí)不(延時(shí))跳閘和(立即)跳閘兩種類型。單相接地不跳閘的中性點(diǎn)接地方式包括不接地、經(jīng)消弧線圈接地和高電阻接地。過去國內(nèi)3~10kV電網(wǎng)大多采用這些接地方式,但隨著我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)電纜線路逐漸代替架空線和火力發(fā)電廠機(jī)組容量增大引起的電纜長度大幅增加,我國的3~10kV電網(wǎng)的中性點(diǎn)采用不接地或消弧線圈接地方式的做法已經(jīng)不能滿足電力工業(yè)建設(shè)發(fā)展和城市電網(wǎng)擴(kuò)充改造的需要。實(shí)踐證明,單相接地故障不立即跳閘的接地方式,廣東汽車熔斷器有利于提高供電連續(xù)性特別適合于故障幾率高、絕緣可自行恢復(fù)的以架空線路為主的配電網(wǎng),如農(nóng)村和中小城市供電網(wǎng)。
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